软件设计师中级笔记:计算机系统与CPU详解

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本资源是一份由2008年的软件设计师(中级)整理的个人笔记,主要涵盖了计算机系统的基础知识和原理。首先,笔记阐述了冯诺依曼结构计算机的基本组成部分,包括存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备,强调了算术和逻辑运算之间的等价关系,如左移和乘2、右移和除2的关系,以及需要注意的符号位和进位位。 接着,笔记深入讲解了指令的寻址方式,区分了立即寻址、寄存器寻址和寄存器间接寻址,并介绍了相对寻址的计算方法,即根据程序计数器的内容加上指令中的形式地址来确定实际地址。此外,还提到了特权指令的概念,这些指令对操作系统至关重要,用于系统资源的管理和分配。 中央处理器(CPU)的构成,包括寄存器组、算术逻辑单元ALU和控制单元CU,及其基本功能也被详细描述,比如读取指令、解释指令、数据处理和存储管理等。在存储系统方面,笔记强调了主存储器(内存)的重要性,其容量与地址位数成正比,同时介绍了辅助存储器的不同类型,如RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM和Flash Memory,以及它们各自的存取特点。 最后,信息的存取方式对存储组织有着显著影响,笔记列举了顺序存取(如磁带)、直接存取(如磁盘)、随机存取(如主存储器)和相联存取等不同的存储模式,每种模式都有其适用的场景和优缺点。 这份笔记对于理解计算机底层工作原理、提高软件设计技能具有重要的参考价值,尤其对于想要深入学习或复习软件设计师中级知识的读者来说,是一份宝贵的资料。
2020-02-08 上传
软考中级软件设计师学习笔记 World版本 下载后可直接打印作为2020年上半年考试的复习资料用 1.CPU 的功能的功能:程序控制、操作控制、时间控制、数据处理。 2.计算机系统组成示意图计算机系统组成示意图: 3.数据表示数据表示:原码、反码、补码、移码。(0 为正,1 为负) 4.移码移码:如果机器字长为 N,偏移量为 2N-1,则[X]移=2N-1+[X]补(X 为纯整数)。[X]移=1+X(X为纯小数)。 5.IEEE754:符号位(1 位,0 正 1 负)+阶码(8 位,+127)+尾数(23 位,小数点在最高位之后,随后省略最高位)。 6.浮点数加减浮点数加减:0 操作数检查,对阶操作(小阶变大阶),尾数加减(阶码用双符号位,尾数用单符号位),结果规格化,舍入处理(判定溢出)。 7.常用校验码常用校验码:奇偶校验码(只能检错)、海明码(纠错加检错)、循环冗余校验码(CRC)。 8.计算机体系结构分类计算机体系结构分类:单处理系统,并行处理与多处理系统,分布式处理系统。 9.指令集的发展:CISC(复杂指令集计算机):增强原有指令的功能,用更为复杂的新指令取而代之;RISC(精简指令集计算机):减少指令总数简化指令功能,优化编译降低复杂度。 10.指令控制方式指令控制方式:顺序方式,重叠方式,流水方式。 11.RISC 中的流水线技术中的流水线技术:超流水线技术,超标量技术,超长指令字技术。 12.并发性的解决并发性的解决:阵列处理机,并行处理机,多处理机。 13.主存与 cache 地址映射方式地址映射方式:全相联映射-将主存一个块的地址与内容一起存入 cache 中,计算机 硬件系统 软件系统 输入设备 输出设备 存储器 运算器 控制器 内存储器 外存储器 算术逻辑单元ALU 累加寄存器AC 数据缓冲寄存器DR 状态条件寄存器PSW 指令寄存器IR 程序计数器PC 地址寄存器AR 指令译码器ID 中央处理单元 CPU 寄存器组 控制总线 ROM RAM